运算符方法

本课属于 Coddy Ruby 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 38 课，共 57 课。

大多数 Ruby 运算符都是方法。a + b 会调用 a.+(b)，因此类可以像定义其他方法一样定义 +。对值对象进行算术运算时，会返回一个新对象，并且不会改变两个操作数：

class Vector
  attr_reader :x, :y

  def initialize(x, y)
    @x = x
    @y = y
  end

  def +(other)
    Vector.new(x + other.x, y + other.y)
  end

  def to_s
    "(#{x}, #{y})"
  end
end

a = Vector.new(1, 2)
b = Vector.new(3, 4)
puts a + b
puts a

输出：

(4, 6)
(1, 2)

右操作数可以是另一种类型的值，例如用于缩放的数字。单目负号对应的方法是 -@：

class Vector
  attr_reader :x, :y

  def initialize(x, y)
    @x = x
    @y = y
  end

  def -(other)
    Vector.new(x - other.x, y - other.y)
  end

  def *(factor)
    Vector.new(x * factor, y * factor)
  end

  def -@
    Vector.new(-x, -y)
  end

  def to_s
    "(#{x}, #{y})"
  end
end

v = Vector.new(3, 4)
puts v * 2
puts v - Vector.new(1, 1)
puts(-v)

输出：

(6, 8)
(2, 3)
(-3, -4)

定义了 + 后，+= 也能使用，因为 a += b 的意思是 a = a + b。为 sum 提供一个该类的初始值后，它也能正常工作：

class Money
  attr_reader :cents

  def initialize(cents)
    @cents = cents
  end

  def +(other)
    Money.new(cents + other.cents)
  end

  def to_s
    format("$%.2f", cents / 100.0)
  end
end

total = Money.new(0)
total += Money.new(250)
total += Money.new(199)
puts total
puts [Money.new(100), Money.new(5)].sum(Money.new(0))

输出：

$4.49
$1.05

<=> 也是一个运算符。结合 Comparable，它可以让 Money 对象进行比较和排序；运算符也可以像数字运算那样，通过引发异常来拒绝不匹配的操作数：

class Money
  include Comparable
  attr_reader :cents, :currency

  def initialize(cents, currency)
    @cents = cents
    @currency = currency
  end

  def +(other)
    raise ArgumentError, "cannot add #{other.currency} to #{currency}" unless other.currency == currency

    Money.new(cents + other.cents, currency)
  end

  def <=>(other)
    cents <=> other.cents
  end
end

puts Money.new(500, "EUR") > Money.new(300, "EUR")
begin
  Money.new(1, "EUR") + Money.new(1, "USD")
rescue ArgumentError => e
  puts e.message
end

输出：

true
cannot add USD to EUR

挑战

简单

补全 Vector 类。为两个向量定义 + 和 -，为向量和数字定义 *，定义一元负号 -@、比较两个坐标的 ==，以及返回 (4, 6) 的 to_s。length 使用 Math.sqrt 返回向量的长度。

提供的代码会读取表达式：1,2 + 3,4、1,2 - 3,4、1,2 * 3、neg 1,2 和 1,2 == 1,2。它会输出每个结果；对于向量结果，还会输出 length 7.21，保留两位小数。

你的代码写在 vector.rb 中。main.rb 保存了提供的输入/输出代码，不能编辑。

亲手试试

require_relative 'vector'

# 提供的输入输出代码：保持原样
input = []
while (line = gets)
  input << line.chomp
end
def vec(text)
  Vector.new(*text.split(",").map(&:to_i))
end

input.each do |line|
  parts = line.split
  result = if parts[0] == "neg" then -vec(parts[1])
           else
             a = vec(parts[0])
             case parts[1]
             when "+" then a + vec(parts[2])
             when "-" then a - vec(parts[2])
             when "*" then a * parts[2].to_i
             else a == vec(parts[2])
             end
           end
  puts result
  puts format("length %.2f", result.length) if result.is_a?(Vector)
end